PL214497B1 - Sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej - Google Patents
Sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowejInfo
- Publication number
- PL214497B1 PL214497B1 PL393217A PL39321710A PL214497B1 PL 214497 B1 PL214497 B1 PL 214497B1 PL 393217 A PL393217 A PL 393217A PL 39321710 A PL39321710 A PL 39321710A PL 214497 B1 PL214497 B1 PL 214497B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- tda
- toluene diamine
- evaporator
- evaporation
- toluene
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 3
- VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 2,4-diaminotoluene Chemical compound CC1=CC=C(N)C=C1N VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 164
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 41
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 40
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 22
- DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N toluene 2,4-diisocyanate Chemical compound CC1=CC=C(N=C=O)C=C1N=C=O DVKJHBMWWAPEIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 26
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 claims description 10
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- AXNUJYHFQHQZBE-UHFFFAOYSA-N toluenediamine group Chemical group C1(=C(C(=CC=C1)N)N)C AXNUJYHFQHQZBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims description 3
- 150000004816 dichlorobenzenes Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 claims description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 abstract 2
- YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N Phosgene Chemical compound ClC(Cl)=O YGYAWVDWMABLBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 4
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 150000004998 toluenediamines Chemical class 0.000 description 2
- CKDWPUIZGOQOOM-UHFFFAOYSA-N Carbamyl chloride Chemical compound NC(Cl)=O CKDWPUIZGOQOOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N norethisterone Chemical compound O=C1CC[C@@H]2[C@H]3CC[C@](C)([C@](CC4)(O)C#C)[C@@H]4[C@@H]3CCC2=C1 VIKNJXKGJWUCNN-XGXHKTLJSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C263/00—Preparation of derivatives of isocyanic acid
- C07C263/10—Preparation of derivatives of isocyanic acid by reaction of amines with carbonyl halides, e.g. with phosgene
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej, wykorzystujący, jako substrat toluilenodiaminę (TDA) zanieczyszczoną częściami stałymi.
W ostatnich latach można zaobserwować szybki rozwój technologii fosgenowania toluilenodiaminy w fazie gazowej w procesie otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI). Nowy proces pozwala zmniejszyć zużycie rozpuszczalnika o ok. 80% oraz obniżyć o ok. 40% zużycia energii, w porównaniu do klasycznej metody fosgenowania (TDA) w fazie ciekłej [Urethane chemicals process enters a new phase, 19.08.2008, www.processengineering.co.uk].
Znane z dokumentów patentowych, na przykład US 20050272910 PL 177910, PL 181030, US 2480089, sposoby prowadzenia reakcji fosgenowania diamin aromatycznych w fazie gazowej polegają generalnie na odparowaniu diaminy, ewentualnie w obecności gazu inertnego bądź parinertnego rozpuszczalnika w temperaturze 300-400°C. Oddzielnie odparowywany jest fosgen, także niekiedy w strumieniu gazu obojętnego lub par inertnego rozpuszczalnika, po czym podgrzewany jest do temperatury 300-400°C. Następnie gazowe strumienie diaminy i fosgenu zostają intensywnie wymieszane i skierowane do części reakcyjnej reaktora w temperaturze 300-400°C. Proces prowadzony jest w nadmiarze fosgenu licząc w stosunku do stechiometrii reagujących grup aminowych w diaminie.
W wyniku reakcji powstaje diizocyjanian oraz chlorowodór. Mieszanina poreakcyjna chłodzona jest do temperatury wyższej niż temperatura rozkładu chlorku karbamoilu diizocyjanianu, umożliwiającej jednak kondensację powstałego toluilenodiizocyjanianu. Chłodzenie mieszaniny poreakcyjnej prowadzi się często bezprzeponowo, przy pomocy dodatkowego strumienia rozpuszczalnika o niskiej temperaturze. Pozostały po oddzieleniu diizocyjanianu strumień gazu rozdzielany jest w celu wydzielenia pozostałego diizocyjanianu, rozpuszczalnika, nieprzereagowanego fosgenu i chlorowodoru oraz gazu inertnego na przykład azotu. Nadmiar fosgenu zawracany jest do procesu.
Fosgenowanie toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej wymaga doprowadzenia do strefy reakcyjnej gazowych substratów, to znaczy toluilenodiaminy (TDA) i fosgenu. Odparowanie toluilenodiaminy (TDA) z uwagi na wysoką temperaturę wrzenia jest operacją trudną, wymaga stosowania czystej (destylowanej) diaminy i jest z reguły realizowane w wyparkach cienkowarstwowych w temperaturach powyżej temperatury wrzenia diaminy, jak to opisano w amerykańskim dokumencie patentowym US 20080146834. Często w warunkach odparowania toluilenodiaminy (TDA) tworzą się produkty uboczne osadzające się we wnętrzu urządzenia/urządzeń służących do odparowania toluilenodiaminy (TDA).
Układ odparowania powinien charakteryzować się krótkim czasem zatrzymania w wyparce i może być realizowany na przykład w wyparce cienkowarstwowej z wysokim stopniem cyrkulacji, w obecności gazu inertnego aby nie dopuścić do termicznej degradacji diaminy z wydzieleniem smolistych produktów ubocznych i amoniaku.
Innym rozwiązaniem odparowania diaminy, w celu nie dopuszczenia do termicznej degradacji jest opisany we zgłoszeniu US 20070043233 sposób, w którym używa się specjalnego wymiennika ciepła z mili- lub mikrokanalikami lub rurkami, przez które przepływa odparowywana ciecz. Według 23 tego wynalazku powierzchnia właściwa wymiennika wynosi min. 1000 m2/m3, a średnica hydrauliczna kanału wynosi 5-10000 μm. Jednakże tak małe przekroje kanałów podatne są na powstanie niedrożności i zmniejszenie powierzchni wymiany ciepła. Zwiększa to częstotliwość zatrzymywania instalacji i konieczność czyszczenia odparowalnika.
Odparowanie toluilenodiaminy (TDA) w opisanych powyżej układach wymaga w każdym przypadku stosowanie czystej, destylowanej toluilenodiaminy (TDA) niezawierającej części stałych.
Przedmiot wynalazku związany jest ze sposobem otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) poprzez prowadzenie reakcji fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej.
Zgodnie z wynalazkiem, sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej, polega na tym, że jako jeden z substratów stosuje się niedestylowaną toluilenodiaminę (TDA) zawierającą do 4% wag. substancji nielotnych, a proces odparowania toluilenodiaminy TDA prowadzi się w wyparce cienkowarstwowej ze skrobakami umieszczonymi na rotorze, przy czym części nielotne zawarte w stosowanej diaminie oraz pochodzące z rozkładu toluilenodiaminy (TDA) w warunkach przeprowadzenia surowca w fazę gazową odprowadza się do przestrzeni znajdującej się w dolnej części wyparki.
PL 214 497 B1
Korzystnie jest, kiedy części nielotne zawarte w stosowanej diaminie oraz pochodzące z rozkładu toluilenodiaminy (TDA) z przestrzeni znajdującej się w dolnej części wyparki odprowadza sie przez układ zaworów odcinających na zasobnikach odbierających ciekły odpad bądź inny równoważny układ, który umożliwia ciągły odbiór odpadu bez zatrzymywania wyparki.
Jest również korzystnie, gdy w procesie odparowania toluilenodiaminy (TDA) stosuje się dodatkowo przepływ gazu inertnego, przy czym gazem inertnym może być dowolna substancja chemiczna będąca gazem w warunkach odparowania toluilenodiaminy (TDA) i nie reagująca z toluilenodiaminą (TDA), w szczególności azot, izomery dichlorobenzenu i ich mieszaniny.
Korzystnie jest także, gdy gaz inertny wprowadza się współprądowo względem toluilenodiaminy (TDA) lub doprowadzeniem bocznym zaś ciekłą toluilenodiaminę (TDA) wprowadza się od góry aparatu.
Jest także korzystnie kiedy, gaz inertny wprowadza się przeciwprądowo względem toluilenodiaminy (TDA) lub doprowadzeniem bocznym zaś ciekłą toluilenodiaminę (TDA) wprowadza się od góry aparatu.
Kolejna korzystna cecha polega na tym, że w procesie odparowania toluilenodiaminy (TDA) stosuje się wyparkę ogrzewaną elektrooporowo, indukcyjnie lub przy wykorzystaniu organicznych lub nieorganicznych nośników ciepła w tym bezpośredniego ogrzewania spalinami, przy czym korzystnie, stosuje się elementy grzewcze podzielone na co najmniej 2 sekcje.
Inną korzystną cechą jest, kiedy gaz inertny ogrzewa się najkorzystniej do temperatury równej temperaturze, w której zachodzi odparowanie toluilenodiaminy (TDA) lub od niej wyższej jednak o nie więcej niż o 200°C.
Korzystnie jest, kiedy do pomiaru poziomu w dolnej części tej wyparki, do której mogą spływać części nielotne zawarte w stosowanej toluilenodiaminie (TDA), stosuje sie przyrząd ze źródłem promieniowania jonizującego oraz detektorem promieniowania jonizującego typu licznik Geigera.
Korzystnie jest także, kiedy do pomiaru poziomu w dolnej części tej wyparki, do której mogą spływać części nielotne zawarte w stosowanej toluilenodiaminie (TDA), stosuje sie przyrząd ze źródłem promieniowania jonizującego oraz detektorem promieniowania jonizującego typu licznik scyntylacyjny.
Kolejną korzystną cechą jest kiedy, stosuje się regulację prędkości obrotowej silnika napędzającego rotor do kontroli procesu.
Na rysunku pos.1 pokazano schematycznie proces otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej znany ze stanu techniki.
Sposób realizacji wynalazku pokazano przykładowo na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wyparki cienkowarstwowej z rotorem, do której gaz inertny doprowadzany jest przeciwprądowo a fig. 2 przekrój wyparki cienkowarstwowej z rotorem, do której gaz inertny doprowadzany jest współprądowo a na fig. 3 pokazano schemat instalacji laboratoryjnej do badań procesu odparowania TDA.
Nieoczekiwanie okazało się, że do procesu fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej może być również użyta toluilenodiamina (TDA) zawierająca do 4% masowych zanieczyszczeń, jeżeli do przeprowadzenia do fazy gazowej użyje się specjalnej wyparki 1 cienkowarstwowej. Zanieczyszczenia, które w warunkach odparowania toluilenodiaminy (TDA) wytrącają się na ściankach wyparki 1, czyli urządzenia służącego do przeprowadzenia toluilenodiaminy (TDA) do fazy gazowej, w postaci osadu cząstek stałych i ciał smolistych łatwo ulegają usunięciu ze ścianek wyparki 1 za pomocą skrobaków usytuowanych na wirującym rotorze wyparki 1. Wspomniane skrobaki mogą być w dowolny sposób połączone z rotorem i mogą być wykonane z dowolnego materiału, przy czym ukształtowanie ich powierzchni musi zapewniać usuwanie z powierzchni odparowywanej części nielotnych, a także musi zapewniać odnawianie filmu ciekłej toluilenodiaminy (TDA) na powierzchni grzejnej wyparki. Rotor wprawiany jest w ruch obrotowy silnikiem elektrycznym z regulacją prędkości obrotowej. Inert służący do odparowania toluilenodiaminy (TDA) może być wprowadzony do wyparki 1 w dwóch poniżej opisanych wariantach.
Wariant 1
W tym wariancie sposobu stopioną toluilenodiaminę (TDA) doprowadza się pierwszym górnym wejściem 4 do urządzenia wyparnego, najlepiej wyparki 1 cienkowarstwowej z rotorem, do której przeciwprądowo dolnym wejściem 3 doprowadza się gaz inertny przegrzany do temperatury, w której zachodzi odparowanie toluilenodiaminy (TDA).
PL 214 497 B1
Wariant 2
W tym wariancie sposobu stopioną toluilenodiaminę (TDA) doprowadza się pierwszym górnym wejściem 4 do urządzenia wyparnego, najlepiej wyparki 1 cienkowarstwowej z rotorem, do której współprądowo drugim górnym wejściem 2 doprowadza się gaz inertny przegrzany do temperatury, w której zachodzi odparowanie toluilenodiaminy (TDA).
Gaz inertny przed wejściem do wyparki 1 może być przegrzany do temperatury wyższej niż temperatura panująca w wyparce 1 aby zmniejszyć ilość ciepła niezbędnego do dostarczenia w wyparce 1, jednak ze względów technicznych i ekonomicznych przegrzewanie inertów o więcej niż o 200°C jest nieopłacalne, najkorzystniej jest wprowadzać gaz inertny w temperaturze równej temperaturze panującej w wyparce 1. Gaz interny może być wprowadzany do wyparki 1 współprądowo lub przeciwprądowo względem przepływu toluilenodiaminy (TDA), może być też wprowadzany króćcem bocznym. Szczególnie korzystnym jednak sposobem jest wprowadzanie gazu inertnego przeciwprądowo, a więc dolnym wejściem 3 wyparki 1, ze względu na uzyskiwanie szybkiego wymieszania inertu z oparami toluilenodiaminy (TDA) oraz ze względu na niską zawartość par toluilenodiaminy (TDA) w gazie w okolicach strefy wyczerpywania się ciekłej toluilenodiaminy (TDA), co gwarantuje pełne odparowanie w tej strefie. W każdym jednak przypadku wprowadzenie gazu inertnego i odbiór oparów z wyparki 1 powinien zagwarantować wymuszony przepływ gazów przy ściankach wyparki 1 w ich części będącej rzeczywistą powierzchnią, na której zachodzi odparowanie.
Nasycony parami toluilenodiaminy (TDA) gaz inertny odprowadzany jest z wyparki 1 drugim górnym wejściem 2 (wariant 1 pokazany na fig. 1) albo, nasycony parami toluilenodiaminy (TDA) gaz inertny odprowadzany jest z wyparki 1 dolnym wejściem 3 (wariant 2). Można także zastosować inny sposób wyprowadzenia par toluilenodiaminy (TDA) w inercie. Części stałe ewentualnie rozpuszczone w stopionej toluilenodiaminy (TDA), spływają do części dolnej wyparki 1 i są odprowadzane poza układ. Nie ma potrzeby stosowania cyrkulacji odparowywanej ciekłej toluilenodiaminy (TDA).
Dolna część wyparki 1, do której spływają części nielotne zawarte w stosowanej toluilenodiam inie (TDA), wyposażona jest w pomiar poziomu cieczy, przy czym można stosować do tego pomiaru przyrząd ze źródłem promieniowania jonizującego lub detektorem promieniowania jonizującego typu licznik Geigera lub licznik scyntylacyjny.
Wyparka 1 może być ogrzewana elektrooporowo, indukcyjnie lub przy wykorzystaniu organicznych lub nieorganicznych nośników ciepła w tym bezpośredniego ogrzewania spalinami, przy czym najkorzystniej metoda elektrooporową lub indukcyjną ze względu na mały stopień komplikacji układu oraz łatwość sterowania temperaturą. Korzystnie jest podzielić układ grzewczy na kilka sekcji, o autonomicznie i automatycznie regulowanej temperaturze od wskazań przetwornika temperatury umieszczonego przylgowo na ogrzewanym elemencie lub szczególnie korzystnie w otworze wykonanym w ogrzewanym elemencie, którego dno będące miejscem montażu czujnika jest zbliżone w maksymalnym dopuszczalnym ze względów wytrzymałościowych i korozyjnych stopniu do powierzchni wewnętrznej aparatu. Ilość sekcji powinna być tak dobrana by strefa wyczerpywania się ciekłej toluilenodiaminy (TDA) pokrywała się z jedną lub dwiema sekcjami grzewczymi zaś pozostałe sekcje odpowiedzialne za odparowanie znajdowały się nad nią. Podział na sekcie według zasady opisanej powyżej ma na celu zminimalizowanie przegrzewania się części powierzchni odparowania, na której zachodzi wyczerpywanie się ciekłej aminy, przez co minimalizację zjawisk degradacji aminy. Korzystnie jest poniżej sekcji na których zachodzi wyczerpanie się ciekłej aminy zastosować dodatkowe 1-2 sekcję, co umożliwia okresowe zwiększanie powierzchni odparowania i wydajności.
W dolnej części wyparki 1 zainstalowany jest układ zaworów 5, lub inne adekwatne rozwiązanie techniczne, które pozwala na usunięcie części nielotnych diaminy z wyparki 1 bez konieczności zatrzymywania instalacji. Zastosowanie wymienionego urządzenia w określonych warunkach umożliwia użycie do procesu produkcji toluilenodiizocyjanianu (TDI) toluilenodiaminy (TDA), która w procesie wytwarzania nie musi być destylowana co obniża koszty wytwarzania tej toluilenodiaminy (TDA). Użycie wyparki cienkowarstwowej w operacji odparowania toluilenodiaminy (TDA) umożliwia zastosowanie inertu o niższej czystości, szczególnie jeżeli chodzi o zawartość tlenu, ponieważ produkty uboczne powstałe w procesie utleniania toluilenodiaminy są usuwane z częściami nielotnymi znajdującymi się w toluilenodiaminie (TDA) użytej do procesu.
Jako inert może być użyty azot lub inna substancja chemiczna będąca gazem w warunkach odparowania toluilenodiaminy (TDA) i niereagująca z toluilenodiaminą (TDA) jak izomery dichlorobenzenu i ich mieszanina bądź chlorobenzen. Realizację odparowania toluilenodiaminy (TDA) opisano
PL 214 497 B1 w przykładach 1 i 2. Stanowią one ilustrację realizacji sposobu nie ograniczając zakresu jego stosowania.
P r z y k ł a d 1
Wykonano próby odparowania toluilenodiaminy (TDA) w przedstawionej schematycznie na fig. 3 instalacji badawczej przy zasilaniu 120 ml/h stopioną toluilenodiaminę (TDA) o zawartości 4% wag zanieczyszczeń, które w warunkach prowadzenia odparowania diaminy wytrącają się w postaci osadu cząstek stałych i ciał smolistych.
Przepływ azotu wynosił 50 l/h (w przeliczeniu na warunki normalne). Temperatura diaminy podawanej na ściankę wyparki wynosiła 295°C.
Odparowana toluilenodiamina (TDA) razem z azotem przepływała następnie przez chłodnicę (kondensator), w której następowało wykroplenie. Ciecz spływała do separatora, a odpływający azot przepuszczano przez płuczkę wypełnioną 150 ml 0,1 n H2SO4. Po przepuszczeniu 100 litrów azotu (licząc w warunkach normalnych) stężenie kwasu w płuczce uległo obniżeniu do 0,085 n co świadczy, że nastąpił niewielki rozkład toluilenodiaminy (TDA) z wydzieleniem amoniaku, który przereagował z kwasem siarkowym w płuczce.
Przedstawione dane pozwalają wyliczyć, że w czasie odparowania uległo rozkładowi około 0,03% wag. dozowanej aminy.
Doświadczenie prowadzono przez 40 godzin po czym wyparkę rozkręcono. Ścianki wyparki były czyste, a w dolnej części wyparki zebrało się około 190 g substancji smolistej zawierającej nieznaczne ilości toluilenodiaminy (TDA).
Toluilenodiaminę (TDA) w dalszym ciągu doświadczenia przereagowano z gazowym fosgenem w warunkach bliskich do sposobu opisanego w patencie PL 181030 i uzyskano wydajność toluilenodiizocyjanianu (TDI) 94,5% w stosunku do czystej diaminy zawartej w surowcu kierowanym do odparowania.
P r z y k ł a d 2
W takim samym urządzeniu i w tych samych warunkach temperatury i przepływu poddano odparowaniu toluilenodiaminę (TDA) destylowaną o składzie, w którym nie stwierdzono obecności zanieczyszczeń nielotnych i które w warunkach prowadzenia odparowania diaminy wytrącają się w postaci osadu cząstek stałych i ciał smolistych.
Po przepuszczeniu 100 litrów azotu (licząc w warunkach normalnych) stwierdzono identyczne obniżenie się stężenia H2SO4 w płuczce, przez którą przepływał inertny azot.
Po czterdziestogodzinnej próbie i rozkręceniu wyparki nie stwierdzono w urządzeniu osadów na ściankach, a ilość smolistej cieczy w dole urządzenia nie przekraczała 3 gramów.
Toluilenodiaminę (TDA) w dalszym ciągu doświadczenia przereagowano z gazowym fosgenem i uzyskano toluilenodiizocyjan (TDI) z taką samą wydajnością jak poprzednio tzn. 94,5%.
Podane przykłady pokazują, że w procesie odparowania toluilenodiaminy (TDA) może być używana jako substrat toluilenodiamina (TDA) niedestylowana.
Rozkład termiczny toluilenodiaminy (TDA) w czasie procesu odparowywania w temperaturze 300°C jest nieznaczny (około 0,03% wag.) i jest taki sam dla toluilenodiaminy (TDA) zawierającej zanieczyszczenia, które w warunkach prowadzenia odparowania toluilenodiaminy (TDA) wydzielają się w postaci cieczy zawierającej cząsteczki stałe i ciała smoliste.
Claims (12)
1. Sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu TDI w procesie fosgenowania toluilenodiaminy TDA w fazie gazowej, znamienny tym, że jako jeden z substratów stosuje się niedestylowaną toluilenodiaminę TDA zawierającą do 4% wag. substancji nielotnych, a proces odparowania toluilenodiaminy
TDA prowadzi się w wyparce 1 cienkowarstwowej ze skrobakami umieszczonymi na rotorze, przy czym części nielotne zawarte w stosowanej toluilenodiaminie TDA oraz pochodzące z rozkładu toluilenodiaminy TDA w warunkach przeprowadzenia surowca w fazę gazową odprowadza się do przestrzeni znajdującej się w dolnej części wyparki 1.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że części nielotne zawarte w stosowanej toluilenodiaminie TDA oraz pochodzące z rozkładu toluilenodiaminy TDA z przestrzeni znajdującej się w dolnej części wyparki 1 odprowadza sie przez układ zaworów odcinających 5 na zasobnikach odbie6
PL 214 497 B1 rających ciekły odpad bądź inny równoważny układ, który umożliwia ciągły odbiór odpadu bez zatrzymywania wyparki 1.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie odparowania toluilenodiaminy TDA stosuje się dodatkowo przepływ gazu inertnego, przy czym gazem inertnym może być dowolna substancja chemiczna będąca gazem w warunkach odparowania toluilenodiaminy TDA i nie reagująca z toluilenodiaminą TDA, w szczególności azot, izomery dichlorobenzenu i ich mieszaniny.
4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że gaz inertny wprowadza się współprądowo względem toluilenodiaminy TDA lub doprowadzeniem bocznym zaś ciekłą toluilenodiaminę wprowadza się od góry aparatu.
5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że gaz inertny wprowadza się przeciwprądowo względem toluilenodiaminy TDA lub doprowadzeniem bocznym zaś ciekłą toluilenodiaminę wprowadza się od góry aparatu.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie odparowania toluilenodiaminy TDA stosuje się wyparkę 1 ogrzewaną elektrooporowo, indukcyjnie lub przy wykorzystaniu organicznych lub nieorganicznych nośników ciepła w tym bezpośredniego ogrzewania spalinami.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że w procesie odparowania toluilenodiaminy TDA stosuje sie elementy grzewcze podzielone na co najmniej 2 sekcje.
8. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że gaz inertny ogrzewa się do temperatury równej temperaturze, w której zachodzi odparowanie toluilenodiaminy TDA.
9. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że gaz inertny ogrzewa się do temperatury wyższej od temperatury, w której zachodzi odparowanie toluilenodiaminy TDA, nie więcej jednak jak o 200°C.
10. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do pomiaru poziomu w dolnej części tej wyparki 1, do której mogą spływać części nielotne zawarte w stosowanej toluilenodiaminie TDA, stosuje sie przyrząd ze źródłem promieniowania jonizującego oraz detektorem promieniowania jonizującego typu licznik Geigera.
11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że do pomiaru poziomu w dolnej części tej wyparki 1, do której mogą spływać części nielotne zawarte w stosowanej diaminie, stosuje sie przyrząd ze źródłem promieniowania jonizującego oraz detektorem promieniowania jonizującego typu licznik scyntylacyjny.
12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się regulację prędkości obrotowej silnika napędzającego rotor do kontroli procesu.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL393217A PL214497B1 (pl) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej |
| EP11460061.2A EP2463272B1 (en) | 2010-12-10 | 2011-12-09 | A method of producing toluene diisocyanate (TDI) in the process of the toluene diamine (TDA) phosgenation reaction in the gaseous phase |
| HUE11460061A HUE027416T2 (en) | 2010-12-10 | 2011-12-09 | Process for the production of toluene diisocyanate (TDI) by a toluenediamine (TDA) phosgenation reaction in a gas phase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL393217A PL214497B1 (pl) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL393217A1 PL393217A1 (pl) | 2012-06-18 |
| PL214497B1 true PL214497B1 (pl) | 2013-08-30 |
Family
ID=45443015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL393217A PL214497B1 (pl) | 2010-12-10 | 2010-12-10 | Sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2463272B1 (pl) |
| HU (1) | HUE027416T2 (pl) |
| PL (1) | PL214497B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115010625A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-06 | 宁夏瑞泰科技股份有限公司 | 一种多温区微通道反应器制备对苯二异氰酸酯的方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2480089A (en) | 1948-03-24 | 1949-08-23 | Monsanto Chemicals | Method of producing isocyanates |
| FR2697017B1 (fr) | 1992-10-16 | 1995-01-06 | Rhone Poulenc Chimie | Procédé de préparation de composés du type isocyanates aromatiques en phase gazeuse. |
| FR2723585B1 (fr) | 1994-08-12 | 1996-09-27 | Rhone Poulenc Chimie | Procede de preparation de composes du type polyisocyanates aromatiques en phase gazeuse. |
| ITBO20030412A1 (it) | 2003-07-03 | 2005-01-04 | Metal Work Srl | Dispositivo di fissaggio per strutture componibili, in |
| DE102005036870A1 (de) | 2005-08-02 | 2007-02-08 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Gasphasenphosgenierung |
| JP2010507614A (ja) * | 2006-10-26 | 2010-03-11 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | イソシアネートの製造方法 |
| DE102006058633A1 (de) | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase |
| DE102008063991A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur Herstellung von Isocyanaten in der Gasphase |
-
2010
- 2010-12-10 PL PL393217A patent/PL214497B1/pl not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-12-09 EP EP11460061.2A patent/EP2463272B1/en active Active
- 2011-12-09 HU HUE11460061A patent/HUE027416T2/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL393217A1 (pl) | 2012-06-18 |
| EP2463272A1 (en) | 2012-06-13 |
| HUE027416T2 (en) | 2016-10-28 |
| EP2463272B1 (en) | 2015-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7781624B2 (en) | Process for the preparation of nitrobenzene by adiabatic nitration | |
| ES2556964T3 (es) | Procedimiento para la preparación de isocianatos | |
| CA2442467C (en) | A process for quenching a gaseous reaction mixture during the gas phase phosgenation of diamines | |
| CN102933546B (zh) | 在气相中制备异氰酸酯的方法 | |
| KR102048110B1 (ko) | 이소시아네이트 제조에서 증류 잔류물의 후처리 방법 | |
| KR20110106842A (ko) | 이소시아네이트의 제조 방법 | |
| CN110072845B (zh) | 制备异氰酸酯的方法 | |
| JP2001508816A (ja) | ガス化の間の蒸発器のスケール付着を最少にし、塩を回収する方法 | |
| US20110213178A1 (en) | Process for preparing isocyanates | |
| KR20120013937A (ko) | 이소시아네이트의 제조 방법 | |
| BRPI0721099A2 (pt) | Processos para preparar cianohidrina de acetona, um metacrilato de alquila e um ácido metacrílico, aparelho para preparar os referidos metacrilatos, processo para preparar polímeros à base de nesses metacrilatos e uso dos mesmos e de um ácido metacrílico | |
| JP6704852B2 (ja) | ホスゲン発生器の始動および停止方法 | |
| ES2522840T3 (es) | Procedimiento para la preparación de isocianatos | |
| BR112018070619B1 (pt) | Processo de preparação de diisocianatos de xilileno, e, composição do diisocianato de xilileno | |
| KR101439573B1 (ko) | 알킬 메타크릴레이트의 흡착 정제 방법 | |
| PL214497B1 (pl) | Sposób otrzymywania toluilenodiizocyjanianu (TDI) w procesie fosgenowania toluilenodiaminy (TDA) w fazie gazowej | |
| US6887452B1 (en) | System and method for precipitating salts | |
| US20200361857A1 (en) | Process for quenching a gaseous reaction mixture obtained in the gas phase phosgenation of diamines | |
| KR100785431B1 (ko) | 멜라민 제조 방법 | |
| US8981145B2 (en) | Process for preparing isocyanates | |
| CN113614478B (zh) | 干燥装置及其用途以及用于在使用该干燥装置的情况下制备异氰酸酯的方法 | |
| HU186283B (en) | Process and apparatus for producing pure chlorocyan | |
| US9029594B2 (en) | Separation of ammonium chloride from the gas phase of an isocyanate production process | |
| US20260015232A1 (en) | Plant and process for the production of hydrogen and/or methanol | |
| PL68394B1 (pl) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20131210 |